Równiarka 3D - system GPS
Topcon 3D GPS do sterowania pracą maszynami budowlanymi to systemy, w których w panelu kontrolnym zapisany jest cyfrowy projekt opracowywanej powierzchni, a położenie elementu roboczego określane jest w układzie trzech współrzędnych i porównywane z projektem. Pozycja maszyny i elementu roboczego określana jest na podstawie pomiarów satelitarnych - przy użyciu satelitów GPS lub dodatkowo satelitów GLONASS. Dane z odbiornika satelitarnego przekazywane są do panelu kontrolnego w kabinie i tam porównywane z cyfrowym projektem. Zawory hydrauliczne automatycznie ustawiają lemiesz na projektowanej wysokości.
Rozwiązanie 3D GPS w dużej części automatyzuje obsługę równiarki, zwiększa jej wydajność, ograniczaliczbę przejazdów. Maszyna może realizować niemal dowolnie skomplikowaną powierzchnię bez pośrednich pomiarów, wytyczeń i palików, bez czekania na ekipę pomiarową.
Najważniejsze korzyści systemu Topcon 3D GPS
- Szybsza praca, wyższa wydajność - maszyna może zrobić znacznie więcej, staje się bardziej wydajna
- Stabilność pracy systemu nawet w ciężkich warunkach terenowych - systemy Topcon 3D do sterowania pracą maszynami budowlanymi opracowywane są w oparciu o wieloletnie doświadczenie we współpracy firmy Topcon z użytkownikami sprzętu z całego świata. Komponenty systemu produkowane są w USA i w Japonii.
- Łatwa obsługa systemu - zarządzanie praca odbywa się poprzez intuicyjny interfejs użytkownika (pracujący w środowisku Windows), a zmiany funkcji dokonujemy za pomocą panela dotykowego
- Możliwość pracy bezpośrednio z projektu cyfrowego
- Wyeliminowanie pośrednich pomiarów wytyczeń
- Możliwość obróbki powierzchni niemal o dowolnym kształcie
- Precyzyjna kontrola realizowanej pracy, parametrów i materiału bez wychodzenia z kabiny operatora
- Oszczędność na kosztach materiałów wynikająca z dokładnego wyrównania nawierzchni
- Automatyczna, bardzo dokładna kontrola położenia lemiesza, w tym wysokości i pochylenia (system sam steruje hydrauliką maszyny - operator koncentruje się tylko na prowadzeniu maszyny w odpowiednim kierunku)
- Możliwość przełożenia systemu na inną maszynę przez autoryzowany serwis
- Minimalizuje ryzyko popełnienia błędu przez człowieka
- Nawet operator o niższych kwalifikacjach może wykonać trudniejsze zadania lub pracować szybciej
- Możliwość znacznego przyspieszenia prac nawet w trudnych warunkach, np. w wyniku pracy w nocy lub przy słabej widoczności (maszyny można wykorzystywać przez cały czas)
System 3D GPS składa się z trzech segmentów funkcjonalnych: bazy referencyjnej (stacji bazowej GPS), odbiornika ruchomego do skalibrowania punktów w terenie z projektem cyfrowym (DTM, Digital Terrain Modelling) oraz elementów zainstalowanych na maszynie, do których należą:
1. Antena GPS
2. Czujnik pochylenia ramy
3. Panel sterujący 3D (komputer) zainstalowany w kabinie operatora
4. Wyłącznik trybu automatycznego sterowania (do łatwego przełączania między trybem automatycznym i ręcznym)
5. Antena radiowa (do odbioru sygnału ze stacji bazowej GPS)
6. Odbiornik GPS
7. Czujnik pochylenia lemiesza
8. Czujnik skrętu obrotnicy
9. Blok zaworów hydraulicznych
Bazę referencyjną stanowi odbiornik GPS+GLONASS (stacja bazowa), kontroler oraz radiomodem UHF do komunikacji z odbiornikiem na maszynie.
System Topcon 3D GPS to jeden z najbardziej popularnych systemów sterowania praca równiarki, umożliwiający uzyskanie dokładnie wyrównanej powierzchni już drugim/trzecim przejeździe, zachowując wymagane dokładności (±1 do 3 cm). W przypadku sterowania równiarką 3D - układ pomiarowy GPS jest bardzo podobny do stosowanego w typowym systemie 3D GPS. Stacja bazowa i odbiornik GPS zainstalowany na maszynie tworzą system pomiarowy pracujący w trybie RTK (Real Time Kinematic), określający w czasie rzeczywistym położenie elementu roboczego w przestrzeni opisane w układzie 3 współrzędnych (x, y, z).
Bez względu na miejsce, w którym maszyna aktualnie się znajduje, system ma aktualną i dokładną informację o pozycji maszyny i lemiesza. Odbiornik GPS+GLONASS zainstalowany na maszynie mierzy położenie maszyny i przesyła informację do panelu sterującego. Panel sterujący porównuje dane pomiarowe z projektem cyfrowym i przesyła impuls do elektrozaworów sterujących hydrauliką. Lemiesz jest automatycznie podnoszony lub opuszczany, tak że zawsze znajduje się na pożądanej wysokości. Projekt cyfrowy wgrywa się do panelu sterującego za pomocą karty pamięci. Projekty cyfrowe prostych prac można sporządzić bezpośrednio w panelu sterującym. Korzystanie z projektu cyfrowego eliminuje konieczność pomiarów i wytyczeń – maszyna „sama wie”, co i w którym miejscu ma robić! Operator koncentruje się na prowadzeniu maszyny z odpowiednią prędkością, całą resztę system wykonuje automatycznie. Wszystkie parametry można kontrolować na ekranie dotykowym, mając do dyspozycji różne „widoki” realizowanej pracy. Maszyna może realizować niemal dowolnie skomplikowaną powierzchnię bez pośrednich pomiarów, wytyczeń i palików, bez czekania na ekipę pomiarową.
Dlaczego GPS+GLONASS to więcej niż GPS
Od czasu, gdy w pracach budowlanych po raz pierwszy zastosowano sygnały z satelitów nawigacyjnych, można jednoznacznie i precyzyjnie określić pozycję maszyny i sterować nią w oparciu o cyfrowy model terenu.
Najbardziej wygodnym, szeroko wykorzystywanym do pomiarów systemem jest system GPS RTK (GPS Real Time Kinematic, czyli pomiar GPS w czasie rzeczywistym). Dzięki swoim zaletom i wysokiej dokładności system ten znalazł zastosowanie w sterowaniu pracą maszyn budowlanych, np. spycharek, równiarek i innych. GPS (Global Positioning System) to amerykański globalny system pozycjonowania, czyli określania pozycji obiektów. Satelity systemu przez cały czas nadają sygnały. Specjalne urządzenia, czyli odbiorniki, odbierają je na Ziemi odczytując informacje o położeniu i odległości satelitów. Do pomiarów w czasie rzeczywistym (RTK) potrzebne są przynajmniej dwa odbiorniki GPS, w tym jeden umieszczony w punkcie o znanej pozycji. Stanowi on tzw. stację bazową (referencyjną). Wyznacza ona błąd określenia pozycji i za pomocą radiomodemu wysyła w postaci poprawek do drugiego odbiornika (tzw. odbiornika ruchomego). Wprowadzenie tej poprawki zapewnia dokładność pomiaru GPS RTK nawet do 1 cm.
Topcon i system GPS/GLONASS
Topcon jest nie tylko wiodącym dostawcą technologii sterowania 2D, ale jest dziś także zdecydowanym liderem w projektowaniu i wdrażaniu rozwiązań sterowania 3D. Firma jest dostawcą profesjonalnej wiedzy i producentem wszystkich niezbędnych urządzeń i elementów. Topcon to lider innowacji i absolutna światowa czołówka w dziedzinie wykorzystania satelitów nawigacyjnych do dokładnych pomiarów budowlanych i geodezyjnych. Jako pierwsza firma na świecie Topcon zastosował do pomiarów pozycji 2 systemy satelitarne. Urządzenia pomiarowe Topcon wykorzystują do zbierania danych oprócz systemu GPS także system GLONASS, od kilku lat najbardziej dynamicznie rozwijany system satelitarny na świecie. Dzięki temu sprawność i efektywność pomiarów za pomocą systemu GPS/GLONASS (przede wszystkim wskutek większej dostępnej liczby satelitów) jest o około 30% wyższa niż samego systemu GPS, na którym bazują systemy konkurencyjne. Oczywiście przekłada się to na odpowiednio większą efektywność systemów sterowania Topcon pracujących w technologii GPS/GLONASS.